第18章 电功率 与电功率相关的图像和比例问题专项练-2025-2026学年初中物理人教版（2024）九年级全一册

第18章 电功率 一、单选题 1.如图1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关､滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示,下列说法正确的是( ) A.滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小 B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变 C.电源电压为6V D.电路消耗的最大功率为3.6W 2.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( ) A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象 B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W 3.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( ) A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=2∶1 C.相同时间R1、R2消耗电功之比W1∶W2=1∶2 D.R1、R2的电功率之比P1∶P2=2∶1 4.图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( ) A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电路消耗的总功率变大 5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P,由最右端移到最左端,得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是( ) A.电源电压为4V B.R1的阻值30 C.滑动变阻器R2的最大阻值20 D.电路总功率最大值1.2W 6.如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( ) A.电源电压为6V B.R的电阻为5 C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W 7.某光敏电阻的阻值随光照强度的变化图像如图甲所示。把光敏电阻接入图乙所示电路中,假设灯泡L的电阻保持不变,当开关S闭合,光照强度逐渐增强时,下列判断中正确的是( ) A.电压表示数变大,灯泡L功率变大 B.电压表示数变小,灯泡L功率变小 C.电流表示数变大,灯泡L功率变大 D.电流表示数变小,灯泡L功率变小 8.如图是一个灯泡L和一个定值电阻的图像。下列分析正确的是( ) A.甲为灯泡L的图线 B.当电压为0时,L与的阻值均为0 C.将L和并联在6V的电源两端,电路的总功率为4W D.将L和串联在6V的电源两端,L的功率为0.24W 二、填空题 9.定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为 ;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为 W。 10.如图所示电路中,电源电压恒定不变,,闭合开关S,断开开关,电流表示数为0.3A;若再闭合开关,发现电流表示数变化了0.2A,则电源电压为 V,此时电流通过电阻器消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比为 。 11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关闭合、断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比;当开关、闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比 ,、消耗的电功率之比 。 12.灯、分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”,通过、的电流随其两端电压变化的图像如图所示。若将两灯串联,正常发光时,与两端电压之比 ;若与滑动变阻器串联后接在电源两端,移动滑片,当滑动变阻器的功率为功率的2倍时,的功率为;用代替接入电路,再次移动滑片,使滑动变阻器的功率与的功率相等时,的功率为,则 。 三、计算题 13.如图甲所示电路,电源电压不变。两个接线柱M、N之间电阻值不变,在开关S、都闭合和开关S闭合、断开两种情况下,改变电阻箱的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数I随变化的曲线。 求: (1)电源电压是多少? (2)在开关S、都闭合和开关S闭合、断开两种情况下,当两次电流表示数均是0.2A时,消耗的电功率之比是多少? 14.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,L上标有“6V 6W”字样。若只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P滑至A端时,电压表V1的示数为U1,R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1;若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端,电压表V1的示数变为U1′,R1消耗的功率为P1′,此时电路中的电流为I2。已知U1∶U1′=1∶2,P1∶P1′=9∶1,通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W(设灯丝电阻不随温度改变)。求: (1)灯泡L的电阻; (2)I1与I2之比; (3)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P滑至中点时,灯L消耗的实际功率。 15.如图所示的电路中,定值电阻R1的阻值为20 ,设灯L的电阻不变。当闭合开关S、S1,断开S2,滑片滑到a端时,电流表A的示数;移动滑片到b端,电流表A的示数。当只闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑片P从b端移到中点时,灯L正常发光,电流表A的示数。求: (1)电源电压; (2)灯L的额定功率; (3)R1的最大电功率与灯L的最小电功率的比值。 16.如图所示电路,电源电压恒定,和均为定值电阻,。当只闭合时,电流表的示数是0.6A,只闭合时,电流表示数为0.4A,求: (1)电源电压和电阻的阻值; (2)只闭合和只断开两种情况下,整个电路消耗的功率之比。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C D C C C D 1.C A.电路是串联电路,滑片从最左端向最右端滑动过程中,滑动变阻器电阻变小,总电阻也变小,所以电流变大,故A错误; B.电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的阻值,滑片滑动过程中,阻值是变化的,故B错误; C.由图2可知,当滑动变阻器的阻值是5 时,其电压为3V,则此时的电流 电源电压为 当滑动变阻器阻值是10 时,其电压为4V,则此时的电流 电源电压为 电源电压不变,则 可得,则电源电压 故C正确; D.由可知,当电阻最小时,电功率最大,所以当滑动变阻器阻值为0时,最大电功率为 故D错误。 故选C。 2.D A.通过定值电阻R的电流I与电压U成正比,故应为图乙中曲线B表示,故A错误; B.如图所示,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,灯泡与电阻R两端电压都为4V,由图乙可知,灯泡电流为0.3A,电阻R电流为0.1A,电流表示数为 故B错误; C.当电源电压为4V时,灯泡电流为0.3A,小灯泡L的实际功率为 故C错误; D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡与电阻R电流相同,且两端电压之和为10V,从图乙可查得电流为0.2A时,灯泡两端电压为2V,电阻R两端电压为8V,电路消耗的总功率为 故D正确。 故选D。 3.C A.闭合开关S,R1、R2串联,则通过两电阻的电流相等,即,故A错误; B.电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,则R1、R2两端的电压之比为 故B错误; C.相同时间R1、R2消耗电功之比 故C正确; D.R1、R2的电功率之比 故D错误。 故选C。 4.D 由图甲可知,R0与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。 A.由图乙可知,当R周围酒精浓度增加时,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,而通过R0的电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误。 B.由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误。 C.电压表示数不变,电流表示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小,故C错误。 D.电源电压不变,干路电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。 故选D。 5.C 闭合开关,R1、R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2的两端电压。 ABC.当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的,为R2max,由U-I图像可知,电路的电流为I1=0.2A,变阻器的两端电压为U1=4V,由欧姆定律可知,滑动变阻器R2的最大阻值为 电源电压为 ① 当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为R1的简单电路,电路电流为I2=0.6A,根据欧姆定律,电源电压为 ② 联立①②解得,R1=10 。将电源电压代入②式,解得,U电源=6V。故C正确,AB错误; D.由可知,当电路的总电阻最小,即电路只有R1的简单电路时,电路总功率最大,即为 故D错误。 故选C。 6.C AB.闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻为 根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压为 U=I'R=0.6A 10 =6V 根据串联电路电压规律知,电源电压为 U电=UL+U=2V+6V=8V 故AB错误; C.闭合S时,R消耗的电功率为 P=UI=6V 0.6A=3.6W 故C正确; D.闭合S时,电路的总功率为 P=U电I=8V 0.6A=4.8W 故D错误。 故选C。 7.C 由图甲可知,光照强度增强时光敏电阻的阻值逐渐变小。由图乙可知,闭合开关后,电阻与灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻两端电压,当光照强度逐渐增强时,光敏电阻的阻值变小,则电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,故电流表的示数变大,灯泡L的电阻不变,根据可知,灯泡两端的电压变大,根据可知,灯泡L的功率变大,根据串联电路中电压规律可知,灯泡两端的电压变大,故电阻两端电压变小,故电压表示数变小,故ABD错误,C正确。 故选C。 8.D A.灯泡的阻值会随着温度的变化而变化,不是一个定值,故甲为电阻R的图像,乙为灯泡L的图线,故A错误; B.电阻是导体的属性,与导体两端电压无关,因此当电压为0时,L与R的阻值均不为0,故B错误; C.根据并联电路中电压规律可知,将L和并联在6V的电源两端时,L和两端电压均为6V,由图可知,此时通过L的电流为0.5A,通过R的电流为0.25A,则干路总电流为 则电路的总功率为 故C错误; D.由图可知,当电路中的电流为0.2A,L和两端电压之和正好是6V,即将L和串联在6V的电源两端时,通过L的电流为0.2A,L两端的电压为1.2V,故L的功率为 故D正确。 故选D。 9. 3∶1 1.3 [1]若将R与L串联在4V电源两端,通过R与L的电流相等,由图可知,此时电路中的电流为0.3A,R两端的电压为3V,L两端的电压为1V,则R与L消耗的电功率之比为 [2]若将R与L并联在2V的电源两端,由图可知,通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.45A,则电路中的总电流为 电路消耗的总功率为 10. 6 2∶5 [1]闭合开关S,断开开关时,两个电阻中只有R1接入电路,此时电源电压等于R1两端电压,则电源电压 [2]再闭合开关,发现电流表示数变化了0.2A,因为R1两端电压仍等于电源电压不变,电阻不变,通过其电流也不变,则闭合开关S1后,通过R2的电流 电阻器消耗的电功率 此时电路中的总电流 整个电路消耗的总电功率 则电阻器消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比 11. 3:2 1:2 [1][2]当开关闭合、断开,甲、乙为电流表时,与并联,电流表甲测量的电流,电流表乙测量干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过两电阻的电流之比 因并联电路中各支路两端的电压相等,由可得,两电阻的阻值之比 当开关、闭合,甲、乙两表为电压表时,与串联,电压表甲测量总电压,电压表乙测量两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,由可得,两电阻两端的电压之比 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表的示数之比 根据公式可得,、消耗的电功率之比 12. 3:1 4:15 [1]正常发光时的电流 因为两灯串联,所以通过的电流也为0.25A。由图像可知,当电流为0.25A时,两端电压,两端电压,所以 [2]当与滑动变阻器串联后接在6V电源两端,且滑动变阻器的功率为功率的2倍时,根据可知,在电流相同的情况下,功率之比等于电压之比,所以滑动变阻器两端电压。根据串联电路电压规律可得, 解得。由图像可知,此时通过的电流,则 当与滑动变阻器串联后接在6V电源两端,且滑动变阻器的功率与的功率相等时,根据,在电流相同的情况下,功率之比等于电压之比,所以滑动变阻器两端电压。根据串联电路电压规律可得, 解得。由图像可知,此时通过的电流,则 所以 13.(1)6V (2)3:2 (1)在开关S、都闭合时,电路为的简单电路,此时两端的电压即为电源电压,开关S闭合、断开时,与串联,在电源电压U不变的情况下,根据欧姆定律可知,对于同一个的值,断开时,电路中总电阻较大,电流较小。因此,图乙中曲线A对应断开的情况,曲线B对应闭合的情况。由图乙可知,开关S闭合、断开时,当电流为0.2A时,电源电压 (2)开关S、都闭合,电路为的简单电路,电流为0.2A时,消耗的电功率为 开关S闭合、断开时,与串联,电流为0.2A时,电路的总电阻为 接入电路的阻值为 消耗的电功率为 则两种情况下消耗的电功率之比是 14.(1)6 (2)3∶1 (3)0.54W (1)由可得灯泡L的电阻 (2)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P滑至A端时,电路为R1和L的串联电路,电压表V1测量定值电阻R1两端电压,示数为U1,R1消耗的功率 将滑动变阻器的滑片P滑至B端,电路为R1、RP、L的串联电路,滑动变阻器的最大阻值接入电路中,电压表V1测量定值电阻R1和两滑动变阻器两端电压,示数为U1′,则此时R1消耗的功率 已知P1∶P1′=9∶1 则 故 (3)结合欧姆定律可知,电压表V1两次示数之比 解得 已知前后两次电流之比,根据欧姆定律有 将第1小问求得的灯泡阻值带入上式,解得R1=4 ,RP=20 通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W,根据可知,当定值电阻R1两端电压最大时,其功率最大,分析电路图可知,当闭合所有开关时,定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L并联,此时定值电阻R1两端电压最大(等于电源电压),则有 解得电源电压U=6V。只闭合开关S1,定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L串联,将滑动变阻器的滑片P滑至中点时,滑动变阻器接入阻值为一半,即10 。此时电路电流 灯泡两端实际电压 则此时灯L消耗的实际功率 15.(1)12V (2)1.6W (3) (1)当闭合开关S、S1,断开S2,滑片滑到a端时,R1与滑动变阻器R2串联,且R2接入电路的阻值为0,则电源电压 (2)当闭合开关S、S1,断开S2,滑片滑到b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路总电阻 则滑动变阻器的最大值 当只闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑片P从b端移到中点时,L与滑动变阻器R2串联,且R2接入电路的阻值为 电流表A的示数 滑动变阻器两端的电压 此时灯L正常发光,则灯L正常发光的电压 灯L的额定功率 (3)当闭合开关S、S1,断开S2,滑片滑到a端时,通过R1的电流最大,功率最大,则R1的最大电功率 当S、S1、S2都闭合时,L与R1并联,再与滑动变阻器R2串联,滑动变阻器的滑片P移动b端时,即R2接入电路的阻值最大时,通过L的电流最小,灯L的功率最小,灯泡的电阻 此时电路的总电阻 电路中的电流 滑动变阻器两端的电压 灯泡L两端的电压 灯L的最小电功率 R1的最大电功率与灯L的最小电功率的比值 16.(1), (2)2:9 (1)当只闭合S₁时,此时电路中只有电阻R₂工作,电流表测量通过R₂的电流,设此时电流为I₁,根据欧姆定律可得电源电压U=I₁R₂=0.6A R₂① 当只闭合S₂时,R₁与R₂串联,电流表测量串联电路的电流,设此时电流为I₂,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压U=I₂(R₁+R₂)=0.4A (5 +R₂)② 电源电压恒定,联立①②两式可得0.6A R₂=0.4A (5 +R₂) 解得R₂=10 ,将R₂的阻值10 代入①式,可得电源电压U=0.6A 10 =6V (2)设只闭合S₂时,整个电路消耗的功率为P₂,此时R₁与R₂串联,电路中的电流I₂=0.4A P₂=UI₂=6V 0.4A=2.4W 只断开S₂,开关S₁和S₃闭合时,整个电路消耗的功率为P',此时,R₁与R₂并联,根据并联电路中总功率的特点 两种情况下,整个电路消耗的功率之比为P₂:P'=2.4W:10.8W=2:9 学科网(北京)股份有限公司 $